Розробка технологічних основ оцінки характеристик функціонування катіонітних фільтрів для обробки теплоносіїв енергоустановок - Автореферат

ОДЕСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ПОЛІТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ РОЗРОБКА ТЕХНОЛОГІЧНИХ ОСНОВ ОЦІНКИ ХАРАКТЕРИСТИК ФУНКЦІОНУВАННЯ КАТІОНІТНИХ ФІЛЬТРІВ для ОБРОБКИ ТЕПЛОНОСІЇВ ЕНЕРГОУСТАНОВОКРобота виконана в Одеському національному політехнічному університеті Міністерства освіти і науки України. Науковий керівниккандидат технічних наук, доцент Кишневський Віктор Панасович, Одеський національний політехнічний університет, завідувач кафедрою технології води та палива на ТЕС та АЕС Офіційні опоненти доктор технічних наук, професор Грабовський Петро Олександрович, Одеська державна академія будівництва і архітектури, професор кафедри водопостачання та раціонального використання водних ресурсів катіонітний фільтр енергоустановка вода кандидат технічних наук, Бондаренко Володимир Миколайович, Рівненська атомна електрична станція, ВП НАЕК “Енергоатом” України, заступник директора Захист відбудеться "_17__"_квітня_ 2003 р. о _14_ год на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 41.052.04 в Одеському національному політехнічному університеті за адресою: 65044, м.Ефективність іонного обміну як методу обробки додаткової, стічної та радіоактивної води на теплових та атомних електричних станціях (ТЕС та АЕС) залежить від солевого складу та умов попередньої очистки води, типу та властивостей іонітів, організації процесу в фільтрах. Напрямки раціональної організації та проведення процесу іонного обміну полягають в удосконаленні існуючих та створенні нових економічних систем обробки теплоносіїв з високою екологічною ефективністю та маневровістю, розробці розрахункових методів визначення основних характеристик функціонування іонообмінних фільтрів, дослідженні властивостей іонітів. Фізико-хімічні та технологічні властивості сильнокислотних та слабкокислотних катіонітів визначають можливість: вибору та обгрунтування нових систем обробки теплоносіїв; обробки радіоактивних розчинів в намивних іонообмінних фільтрах (НІФ) систем спецводоочисток (СВО) АЕС; використання нових для вітчизняної енергетики двошарових іонообмінних фільтрів. Метою дисертаційної роботи є розробка технологічних основ оцінки характеристик функціонування катіонітних фільтрів та обгрунтування ефективних систем обробки теплоносіїв енергоустановок, що забезпечує скорочення витрат реагентів і води на власні потреби та зменшення кількості скидів в навколишнє середовище. Для досягнення цієї мети в дисертаційній роботі вирішені наступні задачі: Визначено характеристики функціонування катіонітних фільтрів та розроблено технологічні основи їх оцінки.Підтверджено, що найбільш надійною для розрахунку іонообмінного фільтру слід вважати модель Шилова при наявності достатніх відомостей про ширину сорбційного фронту та швидкість його пересування. Показана необхідність проведення лабораторного дослідження на найбільш поширених в енергетиці сильнокислотному катіоніті КУ-2-8 та слабкокислотному катіоніті КБ-4 в режимах Н-та Na-катіонування; виявлення кінетичних характеристик катіонітів, властивостей фільтруючого шару в іонообмінному фільтрі; розробки або удосконалення та апробації методик розрахунку виробничих фільтрів з нерухомим та намитим шаром, які поєднують можливість врахування робочих умов з простотою застосування. За результатами обробки результатів визначення кінетичних характеристик катіоніту КУ-2-8, проведених за методикою модифікованого “тонкого шару”, вивчено вплив складу розчину, швидкості його фільтрування, виду обмінних іонів на швидкість процесу обміну та прийнято рішення про віднесення останнього до певного кінетичного механізму. Проведено розрахунки і узагальнення швидкості процесу іонного обміну, з визначенням для всіх дослідів кінетичних характеристик катіоніту КУ-2-8: приведеної швидкості обміну, ступеня заповнення іоніту сорбованим іоном, коефіцієнтів дифузії іонів в іоніті. Застосування моделі змішанодифузійної кінетики дозволило отримати залежність приведеної швидкості обміну від ступеня заповнення іоніту у вигляді показникової функції (рис.3), де q - приведена швидкість обміну; U - ступінь заповнення іоніту; А - множник до показникової залежності q від U; m - показник степеня до показникової залежності q від U.У дисертаційній роботі наведено теоретичне узагальнення та нові вирішення задачі розробки технологічних основ оцінки характеристик функціонування катіонітних фільтрів для обробки теплоносіїв енергоустановок. Існуючі оцінки характеристик функціонування фільтрів базуються на неузагальнених показниках властивостей іонітів, що обумовлює значні витрати реагентів і води на власні потреби, викликає економічні втрати при експлуатації енергоустановок і техногенне забруднення навколишнього середовища.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ